PARETE CELLULARE
FUNZIONI DELLA PARETE CELLULARE
Conferimento della forza meccanica
Mantenimento della forma
Controllo dell’espansione
Controllo del trasporto intercellulare
Protezione da microorganismi patogeni
Produzione di molecole segnale
Immagazzinamento di sostanze di riserva
LA PARETE CELLULARE
LAMELLA MEDIANA
Si forma nelle fasi finali della mitosi ed è comune a cellule contigue
PARETE PRIMARIA
Si forma nelle cellule in crescita
Struttura simile in tutte le cellule
Spessore da 0.1 µm a 1 µm
PARETE SECONDARIA
Tipica delle cellule che hanno completato il processo di sviluppo
È formata da più strati
Ha una composizione e struttura altamente variabile
(lignina)
cellulosa
polimero lineare di D(+)glucosio in legame (14)
costituisce circa il 30% del peso delle pareti primarie
struttura a microfibrille
il grado di cristallizzazione e polimerizzazione è più elevato nelle
pareti secondarie
l’orientamento delle microfibrille di nuova sintesi è perpendicolare
all’asse di crescita della cellula
lunghezza catene: da circa
2000 a circa 20000 residui
di glucosio
dimensioni microfibrille:
da circa 30 catene (alghe)
a circa 200 catene
diametro 5-15 nm)
complesso enzimatico della cellulosa sintasi
MATRICE
fase amorfa della parete
alto contenuto in H2O
polisaccaridi
proteine
emicellulose
pectine
HRGP (estensine)
GRP
PRP
AGP
EMICELLULOSE
gruppo eterogeneo di polisaccaridi
alta variabilità (tessuti, specie)
XILOGLUCANI
XILANI
GLUCANI
MANNANI
GLUCOMANNANI
PROTEINE DELLA PARETE
ESTENSINA (HRGP)
motivo Ser-(Hyp)4
residui di idrossiprolina glicosilati (arabinosio)
alcune serine glicosilate (galattosio)
forma legami intermolecolari insolubile
FUNZIONI
limitazione dell’estensione cellulare
resistenza a patogeni
PRP (proline -rich protein)
GRP (glycine -rich protein)
i diversi tipi di legame tra i componenti della parete
modello trama-ordito
PARETE SECONDARIA
cessazione crescita ispessimento della parete
primaria per stratificazione di materiale
•forma cellulare
•sostegno meccanico della pianta
•difesa
•riduzione della traspirazione
componenti:
cellulosa (in strati sovrapposti)
cuticola (cutina e cere)
suberina
lignina
LIGNINA
polimero di natura fenolica
costituenti:
alcol coniferilico
alcol sinapilico
alcol cumarilico
la polimerizzazione avviene mediante un meccanismo ossidativo
che comporta la formazione di radicali liberi
perossidasi: emoproteina H2O2-dipendente
laccasi: ossidasi O2-dipendente
LA CRESCITA PER DISTENSIONE
AUMENTO DELLE DIMENSIONI SENZA DIVISIONE CELLULARE
CONSENTE ALLE PIANTE DI RAGGIUNGERE DIMENSIONI NOTEVOLI
CON RISPARMIO ENERGETICO E BIOSINTETICO
(espansione della superfice fogliare per la cattura della energia luminosa)
Il vacuolo accumula sostanze
aumenta la concentrazione
osmotica determinando una
diminuzione del potenziale idrico
vacuolo
vacuolo
Se la parete si rilassa,
sotto la spinta del turgore
la cellula aumenta di
volume
aumento della P di turgore
CRESCITA PER DISTENSIONE
IL FATTORE DI RILASSAMENTO ELLA PARETE E’ IL PROTONE
INFATTI LA CRESCITA PER DISTENSIONE E’ CHIAMATA ANCHE
CRESCITA ACIDA
LA CRESCITA E’ ACCOMPAGNATA DA UN ABBASSAMENTO DEL pH
DELLA PARETE CELLULARE
H+-ATPasi di plasmalemma
Estrude protoni nello spazio di parete idrolizzando ATP nel citosol
RUOLI FISIOLOGICI DELL’H+-ATPasi DI PLASMALEMMA
Mantenimento del pH del citoplasma
Generazione del potenziale di membrana
RUOLO FISIOLOGICO DELL’H+-ATPasi DI PLASMALEMMA
forza guida per sistemi di trasporto di ioni e nutrienti (trasporto
attivo)
Caricamento del floema
RUOLO FISIOLOGICO DELL’H+-ATPasi DI PLASMALEMMA
apertura e chiusura degli stomi
RUOLO FISIOLOGICO DELL’H+-ATPasi DI PLASMALEMMA
crescita per distensione
H+
H+
H+
H
H+
H
+
+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H
+
H+
H+
H+-ATPasi
F-ATPasi dei mitocondri e dei cloroplasti. Sfruttano il pH per la
sintesi di ATP
V-ATPasi, presente nel tonoplasto. Pompa i protoni all’interno del
vacuolo, generando la forza motrice per diversi sistemi di
trasporto
P-ATPasi, presente sulla membrana plasmatica (traspoto ionico)
